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专题45 变压器动态变化问题-2019高考物理一轮复习专题详解(解析版

IT圈 admin 53浏览 0评论

2024年6月2日发(作者:隋岚岚)

1

知识回顾

1.理想变压器的基本规律

P

1

=P

2

U

1

n

1

I

1

n

2

= =

U

2

n

2

I

2

n

1

2.远距离输电

回路1:发电机回路P

1

=I

1

U

1

回路2:输送电路I

2

=I

3

=I

R

,U

2

=U

3

+U

R

,P

2

=P

R

+P

3

回路3:输出电路I

4

=I

,U

4

=U

,P

4

=P

规律方法

1.理想变压器问题中的两个“弄清”

(1)弄清变量和不变量.如原线圈电压不变,原、副线圈的匝数比不变,其他物理量可随电路的变化而发生

变化.

(2)弄清动态变化过程中的决定关系,如U

2

由U

1

决定,P

1

、I

1

由P

2

、I

2

决定.

2.理想变压器问题的分析流程

(1)由

U

1

n

1

=分析U

2

的情况;

U

2

n

2

U

2

(2)由I

2

=分析I

2

R

(3)P

1

=P

2

=I

2

U

2

判断输入功率的情况;

(4)由P

1

=I

1

U

1

分析I

1

的变化情况.

U

1

U

2

U

n

(5)对于一原线圈多副线圈,有==…=

n

1

n

2

n

n

n

1

I

1

=n

2

I

2

+n

3

I

3

+…+n

n

I

n

P

1

=P

2

+P

3

+P

4

+…+P

n

变压器动态变化分析方法

(1)变压器动态分析常见的两种情况

2

1

①负载不变,匝数比变化;

②匝数比不变,负载变化.

(2)处理此类问题应注意三点

①根据题意分清变量和不变量;

②要弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出,电流和功率是输出决定输入;

③动态分析顺序:

n

1

a.由U

1

和决定U

2

n

2

b.由负载电阻R和U

2

决定I

2

c.由P

2

=U

2

I

2

,确定P

1

d.由P

1

=U

1

I

1

,确定I

1

.

例题分析

【例1】 (2016年高考·江苏卷)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作

为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈.在a、b间输入电压为U

1

的交变电

流时,c、d间的输出电压为U

2

.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )

A.U

2

>U

1

,U

2

降低 B.U

2

>U

1

,U

2

升高

C.U

2

1

,U

2

降低 D.U

2

1

,U

2

升高

【答案】 C

【例2】 (多选)如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A、理想电压表V,副线圈上通过

输电线接有一个灯泡L、一个电吹风M,输电线的等效电阻为R,副线圈匝数可以通过调节滑片P改变.S

断开时,灯泡L正常发光,滑片P位置不动,当S闭合时,以下说法中正确的是( )

2

2024年6月2日发(作者:隋岚岚)

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知识回顾

1.理想变压器的基本规律

P

1

=P

2

U

1

n

1

I

1

n

2

= =

U

2

n

2

I

2

n

1

2.远距离输电

回路1:发电机回路P

1

=I

1

U

1

回路2:输送电路I

2

=I

3

=I

R

,U

2

=U

3

+U

R

,P

2

=P

R

+P

3

回路3:输出电路I

4

=I

,U

4

=U

,P

4

=P

规律方法

1.理想变压器问题中的两个“弄清”

(1)弄清变量和不变量.如原线圈电压不变,原、副线圈的匝数比不变,其他物理量可随电路的变化而发生

变化.

(2)弄清动态变化过程中的决定关系,如U

2

由U

1

决定,P

1

、I

1

由P

2

、I

2

决定.

2.理想变压器问题的分析流程

(1)由

U

1

n

1

=分析U

2

的情况;

U

2

n

2

U

2

(2)由I

2

=分析I

2

R

(3)P

1

=P

2

=I

2

U

2

判断输入功率的情况;

(4)由P

1

=I

1

U

1

分析I

1

的变化情况.

U

1

U

2

U

n

(5)对于一原线圈多副线圈,有==…=

n

1

n

2

n

n

n

1

I

1

=n

2

I

2

+n

3

I

3

+…+n

n

I

n

P

1

=P

2

+P

3

+P

4

+…+P

n

变压器动态变化分析方法

(1)变压器动态分析常见的两种情况

2

1

①负载不变,匝数比变化;

②匝数比不变,负载变化.

(2)处理此类问题应注意三点

①根据题意分清变量和不变量;

②要弄清“谁决定谁”的制约关系——电压是输入决定输出,电流和功率是输出决定输入;

③动态分析顺序:

n

1

a.由U

1

和决定U

2

n

2

b.由负载电阻R和U

2

决定I

2

c.由P

2

=U

2

I

2

,确定P

1

d.由P

1

=U

1

I

1

,确定I

1

.

例题分析

【例1】 (2016年高考·江苏卷)一自耦变压器如图所示,环形铁芯上只绕有一个线圈,将其接在a、b间作

为原线圈.通过滑动触头取该线圈的一部分,接在c、d间作为副线圈.在a、b间输入电压为U

1

的交变电

流时,c、d间的输出电压为U

2

.在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中( )

A.U

2

>U

1

,U

2

降低 B.U

2

>U

1

,U

2

升高

C.U

2

1

,U

2

降低 D.U

2

1

,U

2

升高

【答案】 C

【例2】 (多选)如图所示,理想变压器的原、副线圈分别接理想电流表A、理想电压表V,副线圈上通过

输电线接有一个灯泡L、一个电吹风M,输电线的等效电阻为R,副线圈匝数可以通过调节滑片P改变.S

断开时,灯泡L正常发光,滑片P位置不动,当S闭合时,以下说法中正确的是( )

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